ANALISA PENDISTRIBUSIAN PANAS PEMBAKARAN PADA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR AMPAS TEBU KAPASITAS 6O TON / JAM TEKANAN 24 KG / CM 2 DI PABRIK GULA KUALA MADU PTPN II LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 Program Studi Teknik Konversi Energi Oleh : ELFRANDO PANJAITAN NIM : 1505051039 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2018
15
Embed
ANALISA PENDISTRIBUSIAN PANAS PEMBAKARAN PADA KETEL …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ANALISA PENDISTRIBUSIAN PANAS PEMBAKARAN
PADA KETEL UAP PIPA AIR BERBAHAN BAKAR AMPAS TEBU
KAPASITAS 6O TON / JAM TEKANAN 24 KG / CM2
DI PABRIK GULA KUALA MADU PTPN II
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam
Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3
Program Studi Teknik Konversi Energi
Oleh :
ELFRANDO PANJAITAN
NIM : 1505051039
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN
2018
vi
INTISARI
Ketel Uap adalah suatu alat yang berupa bejana tertutup dimana panas
pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk uap air. Uap pada tekanan tertentu
kemudian mengalirkan energi ke suatu proses. Secara proses konversi energi ,
ketel uap mempunyai fungsi untuk mengkonversikan energi kimia yang tersimpan
didalam bahan bakar menjadi energi panas yang ditransfer ke fluida kerja. Salah
satu ketel uap yang digunakan di Pabrik Gula Kuala Madu PT Perkebunan
Nusantara II adalah ketel uap pipa air yang berbahan bakar ampas tebu dengan
nilai bakar terendah sebesar 2005,5 kkal/kg. Ketel uap tersebut beroperasi pada
tekanan 24 kg/cm2 dengan produksi uap 60 ton/jam dan suhu 320oC. Jumlah
panas yang dihasilkan bahan bakar adalah 49012250 kkal/jam. Jumlah kebutuhan
udara bahan bakar aktual 5,13 kg udara/kg bahan bakar. Jumlah gas asap kering
dari proses pembakaran adalah 5,35942 kg asap/kg bahan bakar. Jumlah panas
untuk membentuk uap saturasi adalah 25367921,68 kkal/jam dan untuk
membentuk uap superheat adalah 2895318,324 kkal / jam. Jumlah kerugian panas
cerobong adalah 6775378,764 kkal/jam. Kerugian panas karena terbentuknya gas
pembakaran dari pembakaran tidak sempurna dan kerugian panas karena
terdapatnya karbon dalam abu dan terak sangat kecil dan dianggap tidak ada.
Jumlah kerugian panas pada abu dan terak adalah 17280 kkal/jam. Jumlah
kerugian panas karena perpindahan panas pada instalasi ketel uap dan penyebab
lain adalah 8828403,232 kkal/jam. Efisiensi ketel uap adalah 68,13 %
Kata kunci : Ketel uap, panas, kerugian
vii
ABSTRACT
A boiler is an eclosed vessel that provides a means for combustion heat to
be transfered to water until it becomes steam. The steam under pressure is the
usable for transfered energy to a process. In the energy conversion process, the
boiler has a function to convert the the stored chemical energy in the fuel into
heat energy that it transfered to the working fluid. One of the boilers that used in
Pabrik Gula Kuala Madu PT Perkebunan Nusantara II is an water tube boiler
which fueled wih Baggase with Low Heating Value in the amount of 2005,5
kcal/kg. The Boiler is operating at pressure of 24 kg/cm2 with steam production
60 tons of steam per hour and temperatur is 320 oC. The amount of produced heat
by fuel combustion is 49012250 kcal/hour. The amount of actual fuel
combustion air is 5,13 kg of air/kg of fuel. The amount of dry exhaust gas from
combustion is 5,35942 kg of exhaust gas/kg of fuel. The amount of heat to
produce saturated steam is 25367921,68 kcal/hour and to produce superheated
steam is 2895318,324 kcal/hour. The amount of chimney losses is 6775378,764
kcal/hour. Heat losses because of shaped combustion gas from uncomplete
combustion and heat losses because of carbon on the dust and slag is very low
and reputed unshapped. The amount of heat losses on the dust and slag is 17280
kcal/hour. The amount of heat losses from heat transfer on the boiler instalation
and others is 8828403,232 kcal/hour.Boiler efficiency is 68,13%.
Keywords : Boilers, Heat, Losses
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang
telah melimpahkan kasih dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan
penulisan laporan ini dengan baik sesuai dengan waktu yang ditentukan.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konversi Energi, Jurusan Teknik
Mesin Politeknik Negeri Medan. Adapun judul tugas akhir ini adalah “ Analisa
Pendistribusian Panas Pembakaran Ketel Uap Pipa Air Berbahan Bakar
Ampas Tebu Kapasitas 60 Ton / Jam Tekanan 24 kg / cm 2 di Pabrik Gula
Kuala Madu PTPN II “. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis dapat banyak
bantuan moral maupun material serta bimbingan sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini, maka dengan segala ketulusan dan kerendahan hati
penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. M. Syahruddin,S.T.,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Medan;
2. Idham Kamil,S.T.,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negeri Medan;
3. Ir. Abdul Razak,M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin Politeknik
Negeri Medan;
4. Aulia Salman,S.T.,M.T. selaku Kepala Program Studi Teknik Konversi
Energi Politeknik Negeri Medan;
5. Faisal Fahmi Hasan, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan banyak waktu serta menyumbangkan ilmu dan nasehat
kepada penulis sepanjang pengerjaan tugas akhir ini hingga selesai;
6. Ir. Burhanuddin Tarigan,M.T. selaku wali kelas EN-6B;
7. Seluruf Dosen, Staff, Karyawan di Jurusan Teknik Mesin Program Studi
Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Medan;
8. Secara khusus saya ucapkan kepada orang tua tercinta ayahanda Richard
Panjaitan dan Ibunda Seti Sianipar yang telah berjuang untuk
membimbing dan memberi dorongan moril serta doa – doanya selama ini
kepada penulis;
ix
9. Kepada abang penulis abang, kakak, dan adik penulis yang selalu
memberi support berupa doa, material dan moril kepada penulis;
10. Bapak Rahmat Kurniawan, Mual Tarihoran, seluruh Staff dan Karyawan
Pabrik Gula Kuala Madu PTPN II yang telah membantu banyak dalam
pengambilan data dan selama kegiatan PKL berlangsung;
11. Kepada teman teman PKL penulis : Danu, Alfi, Gabriela dan Lusy untuk
suka dan dukanya selama PKL dan secara khusus Bapak M . Situmorang
dan Ibu J br Sitepu yang telah memberikan banyak bantuan material
maupun moril selama kegiatan berlangsung;
12. Christian Manalu, Hans Siahaan, Armindo Sitorus, Togi Sitorus, Josfri